[實用新型]鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻

無效

• 申請號: 200820124522.2
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN201343796Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 曹萬林;楊亞彬;張建偉;董宏英;張文江;周中一
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04C2/26;E04C5/06;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 盧國楷

技術領域

本實用新型涉及一種鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻，屬于結構抗震設計領域。

背景技術

我國是一個多地震的國家，海城、唐山等強烈地震給人民的生命財產造成了巨大損失。對于地震災害，其最根本的措施是搞好抗震設防，提高工程結構的抗震能力。如何通過合理抗震設計，增強結構抗震能力是國內外工程界十分關注的。結構抗震設計的關鍵部件之一是剪力墻，它是高層建筑中一種主要的抗側力體系。它抗側移剛度大，承載力高，但延性較差，容易發生脆性破壞，這對整體結構的抗震性能十分不利。

近年來，型鋼混凝土組合剪力墻結構在工程中得到了廣泛的應用，受到了工程界的一致好評。型鋼混凝土組合剪力墻將鋼筋混凝土結構和鋼結構組合起來，能夠彌補各自的缺點，更好地發揮它們的優勢，使結構擁有較大的承載力和剛度，具有更好的延性和耗能能力。其中，鋼管混凝土邊框剪力墻是型鋼混凝土組合剪力墻的一種，已經應用在很多高層建筑中。《矩形鋼管混凝土結構技術規程》也對這一剪力墻的提出了計算方法。這種剪力墻鋼管混凝土邊框對混凝土墻板的約束增強，鋼管混凝土柱具有更好的后期承載力。但是這種剪力墻中的鋼筋混凝土墻板作為第一道防線延性較差，影響了整個剪力墻以至整個結構的抗側力能力，即抗震能力。

鋼板剪力墻是通過內填鋼板的薄膜拉力帶來消耗地震能量，因此保證拉力帶的充分發展是發揮鋼板剪力墻優越性的重要條件。而充分發展拉力帶的重要前提正是保證邊框不失穩。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是顯著提高鋼管混凝土邊框剪力墻延性、抗震耗能能力的問題，設計了一種鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻。

本實用新型所采用的技術方案是：由邊框和鋼板混凝土剪力墻板構成，在鋼板混凝土剪力墻板的鋼板兩側配置由橫向鋼筋和縱向鋼筋組成的鋼筋網，在鋼筋網之間用拉接鋼筋拉接，其特征在于：所述邊框包括邊框梁和鋼管混凝土邊框柱，鋼管混凝土邊框柱設置在剪力墻兩端，邊框梁中設置型鋼梁，在剪力墻內嵌的鋼板上配置鋼撐，鋼撐兩端與邊框梁中型鋼梁和鋼管混凝土邊框柱連接；墻板外包裹有混凝土；型鋼梁、鋼管混凝土邊框柱和鋼撐組成剪力墻暗藏偏心支撐鋼桁架，并在鋼板混凝土剪力墻內部形成強柱、強撐、弱消能梁段的偏心支撐鋼桁架。

所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻，其特征在于：在剪力墻鋼板上設置的鋼撐呈人字形，鋼撐上端伸入上部邊框梁中，與邊框梁中的型鋼梁連接，鋼撐下端伸入下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節點中，與鋼管混凝土邊框柱及下部邊框梁中的型鋼梁同時連接，并在鋼板混凝土剪力墻內部形成強柱、強撐、弱消能梁段鋼桁架。

所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻，其特征在于：在剪力墻鋼板上設置的鋼撐呈X形，鋼撐的上端伸入上部邊框梁和鋼管混凝土邊框柱的節點中，與鋼管混凝土邊框柱、上部邊框梁中的型鋼梁同時連接，鋼撐的下端伸入下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節點中，與鋼管混凝土邊框柱、下部邊框梁中的型鋼梁同時連接，并在剪力墻內部形成強柱、強撐、弱消能梁段鋼桁架。

所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻，其特征在于：在剪力墻鋼板上設置的鋼撐呈八字形，鋼撐伸入上部邊框梁，并與上部邊框梁中的型鋼梁連接，鋼撐下端伸入下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節點中，與鋼管混凝土邊框柱及下部邊框梁中的型鋼梁同時連接，并在剪力墻內部形成強柱、強撐、弱消能梁段鋼桁架。

本實用新型是將鋼管混凝土邊框剪力墻和鋼板剪力墻的優勢進行了組合，同時在鋼板上設置鋼撐，最后墻板外包混凝土。其組合后結構的抗震能力顯著高于鋼管混凝土邊框剪力墻與鋼板剪力墻獨立工作的相加。鋼撐和混凝土的存在，解決了鋼板的平面外失穩問題，有利于提高鋼板剪力墻墻板部分作為抗震第一道防線的抗剪承載力、延性以及耗能能力。當墻板在抗震中破壞后，鋼撐與上、下邊框梁、鋼管混凝土邊框柱形成的桁架結構是一個幾何不變體系，從而保持結構的整體穩定性。與普通鋼管混凝土邊框剪力墻相比，承載能力提高，承載力和剛度衰減變慢，后期抗震性能相對穩定，底部剪切滑移破壞減輕。

由于剪力墻是建筑結構的核心抗側力部件，提高了剪力墻的抗震能力，也就提高了結構的整體抗震能力，當建筑物遭遇強烈地震時，可減輕其震害，防止其倒塌。

附圖說明

圖1是本實用新型鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻中鋼撐呈人字形時剪力墻一個結構單元的結構配筋示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面放大示意圖；

圖3是圖1中B-B剖面放大示意圖；

圖4是本實用新型鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土剪力墻中鋼撐呈X形時剪力墻一個結構單元的結構配筋示意圖；